विशेषज्ञों ने पृथ्वी के द्रव्यमान का अनुमान लगाने में सैकड़ों वर्ष बिताए हैं, और अब भी, सटीक आंकड़े पर कोई सहमति नहीं है।
पृथ्वी का सटीक द्रव्यमान ज्ञात करना बहुत कठिन है। फोटो: साइंस टाइम्स
पृथ्वी में ठोस चट्टानों और खनिजों से लेकर लाखों जीवित जीव-जंतुओं तक सब कुछ समाहित है, और यह अनगिनत प्राकृतिक और मानव निर्मित संरचनाओं से भी ढकी हुई है। इसलिए, पृथ्वी का वजन कितना है, इस प्रश्न का कोई सटीक उत्तर नहीं है। पृथ्वी का वजन उस पर लगने वाले गुरुत्वाकर्षण बल पर निर्भर करता है, जिसका अर्थ है कि पृथ्वी का वजन खरबों किलोग्राम हो सकता है या बिल्कुल शून्य भी हो सकता है, जैसा कि लाइव साइंस के अनुसार बताया गया है।
नासा के अनुसार, पृथ्वी का द्रव्यमान 5.9722 × 10²⁴ किलोग्राम है, जो मिस्र में खफ्रे के लगभग 13 क्वाड्रिलियन पिरामिडों के बराबर है (प्रत्येक पिरामिड का वजन 4.8 बिलियन किलोग्राम है)। ब्रह्मांडीय धूल और वायुमंडल से निकलने वाली गैसों के कारण पृथ्वी के द्रव्यमान में थोड़ा उतार-चढ़ाव होता है, लेकिन ये छोटे बदलाव अरबों वर्षों तक ग्रह को प्रभावित नहीं करते हैं।
हालांकि, दुनिया भर के भौतिक विज्ञानी अभी भी इस आंकड़े पर सहमत नहीं हैं, और गणना प्रक्रिया आसान नहीं है। चूंकि पूरी पृथ्वी को तराजू पर तौलना असंभव है, इसलिए वैज्ञानिकों को इसके द्रव्यमान की गणना के लिए त्रिभुज विधि का उपयोग करना पड़ता है।
माप का पहला घटक आइजैक न्यूटन का सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का नियम है, जैसा कि राष्ट्रीय मानक एवं प्रौद्योगिकी संस्थान (एनआईएएसटी) के एक माप विज्ञानी स्टीफन श्लैमिंगर बताते हैं। द्रव्यमान वाली प्रत्येक वस्तु में गुरुत्वाकर्षण होता है, जिसका अर्थ है कि कोई भी दो वस्तुएँ एक दूसरे पर बल लगाती हैं। न्यूटन के सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम के अनुसार, दो वस्तुओं के बीच गुरुत्वाकर्षण बल (F) को वस्तुओं के संबंधित द्रव्यमानों (m₁ और m₂) को उनके केंद्रों के बीच की दूरी (r²) के वर्ग से गुणा करके और फिर गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक (G) से गुणा करके निर्धारित किया जा सकता है, अर्थात्, F = Gx((m₁xm₂)/r²)।
इस समीकरण का उपयोग करके, सैद्धांतिक रूप से, वैज्ञानिक पृथ्वी की सतह पर किसी वस्तु पर पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण बल को मापकर पृथ्वी के द्रव्यमान का अनुमान लगा सकते थे। लेकिन समस्या यह थी कि किसी ने भी अभी तक G का सटीक मान ज्ञात नहीं किया था। 1797 में, भौतिक विज्ञानी हेनरी कैवेंडिश ने कैवेंडिश प्रयोग शुरू किया। सीसे के गोलों से जुड़ी दो घूमने वाली छड़ों से बने एक टॉर्शन बैलेंस नामक उपकरण का उपयोग करके, कैवेंडिश ने छड़ों पर बनने वाले कोण को मापकर उनके बीच गुरुत्वाकर्षण बल ज्ञात किया। यह कोण तब बदलता था जब बड़ी छड़ी छोटी छड़ी को खींचती थी।
गोलों के द्रव्यमान और उनके बीच की दूरी ज्ञात होने पर, कैवेंडिश ने G = 6.74 × 10⁻¹¹ मीटर³ किलोग्राम⁻¹ सेकंड⁻² की गणना की। वर्तमान में, अंतर्राष्ट्रीय विज्ञान परिषद की डेटा समिति G को 6.67430 × 10⁻¹¹ मीटर³ किलोग्राम⁻¹ सेकंड⁻² के रूप में परिभाषित करती है, जो कैवेंडिश के मूल आंकड़े से थोड़ा ही भिन्न है। वैज्ञानिकों ने बाद में अन्य वस्तुओं के ज्ञात द्रव्यमानों का उपयोग करके पृथ्वी के द्रव्यमान की गणना करने के लिए G का प्रयोग किया और 5.9722 × 10²⁴ किलोग्राम के आंकड़े पर पहुंचे, जिसे हम आज जानते हैं।
हालांकि, श्लैमिंगर इस बात पर ज़ोर देते हैं कि न्यूटन के समीकरण और मरोड़ संतुलन महत्वपूर्ण उपकरण थे, फिर भी उन पर आधारित माप मानवीय त्रुटि से प्रभावित होते थे। कैवेंडिश के प्रयोग के बाद कई शताब्दियों तक, विभिन्न वैज्ञानिकों ने दर्जनों बार G का मापन किया, और हर बार परिणाम थोड़े भिन्न रहे। यद्यपि ये अंतर बहुत कम थे, फिर भी पृथ्वी के द्रव्यमान की गणनाओं को प्रभावित करने और इस संख्या को मापने की कोशिश कर रहे वैज्ञानिकों को चिंतित करने के लिए पर्याप्त थे।
अन खंग ( लाइव साइंस के अनुसार)
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